AT89S52说明书.docx

1、AT89S52说明书主要性能 与 MCS-51 单片机产品兼容 8K 字节在系统可编程 Flash 存储器 1000 次擦写周期 全静态操作：0Hz33Hz 三级加密程序存储器 32 个可编程 I/O 口线 三个 16 位定时器/计数器 八个中断源 全双工 UART 串行通道 低功耗空闲和掉电模式 掉电后中断可唤醒AT89S528 位微控制器R 看门狗定时器 双数据指针 掉电标识符功能特性描述AT89S52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有8K 在系统可编程 Flash 存储器。使用 Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片

2、上 Flash 允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 AT89S52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52 具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，256 字节 RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。

3、掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8K 字节 在系统 可编程FlashAT89S52Rev. 1919-07/011引脚结构AT89S522方框图引脚功能描述AT89S523VCC : 电源GND: 地AT89S52P0 口：P0 口是一个 8 位漏极开路的双向 I/O 口。作为输出口，每位能驱动 8 个 TTL 逻辑电平。对 P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0 口也被作为低 8 位地址/数据复用。在这种模式下，P0 具有内部上拉电阻。在 flash 编程时，P0 口也用来接收指令字节；

4、在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1 口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p1 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0 和 P1.2 分别作定时器/计数器 2 的外部计数输入（P1.0/T2）和时器/计数器 2的触发输入（P1.1/T2EX），具体如下表所示。在 flash 编程和校验时，P1 口接收低 8 位地址字节。引脚号P1.0P1.1P1.5P1.6P1.7第二功能T2（

5、定时器/计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出T2EX（定时器/计数器 T2 的捕捉/重载触发信号和方向控制）MOSI（在系统编程用）MISO（在系统编程用）SCK（在系统编程用）P2 口：P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，P2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用 16 位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX DPTR）时，P2 口送出高八位地址。在这种应用中，P2 口使用很强的内部上

6、拉发送 1。在使用8 位地址（如 MOVX RI）访问外部数据存储器时，P2 口输出 P2 锁存器的内容。在 flash 编程和校验时，P2 口也接收高 8 位地址字节和一些控制信号。P3 口：P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口，p2 输出缓冲器能驱动 4 个TTL 逻辑电平。对 P3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。P3 口亦作为 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。在 flash 编程和校验时，P3 口也接收一些控制信号。4引脚号P3.0P3.1

7、P3.2P3.3P3.4P3.5P3.6P3.7第二功能RXD（串行输入）TXD（串行输出）INT0(外部中断 0)INT0(外部中断 0)T0（定时器 0 外部输入）T1（定时器 1 外部输入）WR(外部数据存储器写选通)RD(外部数据存储器写选通)AT89S52RST: 复位输入。晶振工作时，RST 脚持续 2 个机器周期高电平将使单片机复位。看门狗计时完成后，RST 脚输出 96 个晶振周期的高电平。特殊寄存器 AUXR(地址 8EH)上的 DISRTO 位可以使此功能无效。DISRTO 默认状态下，复位高电平有效。ALE/PROG：地址锁存控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存

8、低 8 位地址的输出脉冲。在 flash 编程时，此引脚（PROG）也用作编程输入脉冲。在一般情况下，ALE 以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时，ALE 脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位置 “1”，ALE 操作将无效。这一位置 “1”，ALE 仅在执行 MOVX 或 MOVC 指令时有效。否则，ALE 将被微弱拉高。这个 ALE 使能标志位（地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。PSEN:外部程序存储器选通信号（PSEN）是外部程序存储器选

9、通信号。当 AT89S52 从外部程序存储器执行外部代码时，PSEN 在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，PSEN 将不被激活。EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。为使能从 0000H 到 FFFFH 的外部程序存储器读取指令，EA 必须接 GND。为了执行内部程序指令，EA 应该接 VCC。在 flash 编程期间，EA 也接收 12 伏 VPP电压。XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。5表 1 AT89S52 特殊寄存器映象及复位值特殊功能寄存器特殊功能寄存器(SFR)的地址空间映象如表 1 所示。AT89S5

10、2并不是所有的地址都被定义了。片上没有定义的地址是不能用的。读这些地址，一般将得到一个随机数据；写入的数据将会无效。用户不应该给这些未定义的地址写入数据“1”。由于这些寄存器在将来可能被赋予新的功能，复位后，这些位都为“0”。定时器 2 寄存器：寄存器 T2CON 和 T2MOD 包含定时器 2 的控制位和状态位（如表 2和表 3 所示），寄存器对 RCAP2H 和 RCAP2L 是定时器 2 的捕捉/自动重载寄存器。中断寄存器：各中断允许位在 IE 寄存器中，六个中断源的两个优先级也可在 IE 中设置。6表 2 T2CON：定时器/计数器 2 控制寄存器AT89S52 T2CON 地址为 0

11、C8H 复位值：0000 0000B位可寻址TF27符号EXF26功能RLCLK5TCLK4EXEN23TR2210TF2EXF2RCLKTCLKEXEN2TR2定时器 2 溢出标志位。必须软件清“0”。RCLK=1 或 TCLK=1 时，TF2不用置位。定时器 2 外部标志位。EXEN2=1 时，T2EX 上的负跳变而出现捕捉或重载时，EXF2 会被硬件置位。定时器 2 打开，EXF2=1 时，将引导 CPU执行定时器 2 中断程序。EXF2 必须如见清“0”。在向下/向上技术模式（DCEN=1）下 EXF2 不能引起中断。串行口接收数据时钟标志位。若 RCLK=1，串行口将使用定时器 2

12、溢出脉冲作为串行口工作模式 1 和 3 的串口接收时钟；RCLK0，将使用定时器 1 计数溢出作为串口接收时钟。串行口发送数据时钟标志位。若 TCLK=1，串行口将使用定时器 2 溢出脉冲作为串行口工作模式 1 和 3 的串口发送时钟；TCLK0，将使用定时器 1 计数溢出作为串口发送时钟。定时器 2 外部允许标志位。当 EXEN2=1 时，如果定时器 2 没有用作串行时钟，T2EX（P1.1）的负跳变见引起定时器 2 捕捉和重载。若 EXEN20，定时器 2 将视 T2EX 端的信号无效开始/停止控制定时器 2。TR2=1，定时器 2 开始工作定时器 2 定时/计数选择标志位。件计数（下降沿

13、触发）0，定时；1，外部事捕捉/重载选择标志位。当 EXEN2=1 时，1，T2EX 出现负脉冲，会引起捕捉操作；当定时器 2 溢出或 EXEN2=1 时 T2EX 出现负跳变，都会出现自动重载操作。0 将引起 T2EX 的负脉冲。当 RCKL=1或 TCKL1 时，此标志位无效，定时器 2 溢出时，强制做自动重载操作。双数据指针寄存器：为了更有利于访问内部和外部数据存储器，系统提供了两路 16 位数据指针寄存器：位于 SFR 中 82H83H 的 DP0 和位于 84H85。特殊寄存器 AUXR1中 DPS0 选择 DP0；DPS=1 选择 DP1。用户应该在访问数据指针寄存器前先初始化7D

14、PS 至合理的值。表 3a AUXR：辅助寄存器AT89S52AUXR 地址：8EH 复位值：XXX00XX0B不可位寻址-7-6-5WDIDLE4DISRTO3-2-1DISALE0 - 预留扩展用 DISALE ALE 使能标志位 DISALE 操作方式0 1 DISRTO 复位输出标志位ALE 以 1/6 晶振频率输出信号ALE 只有在执行 MOVX 或 MOVC 指令时激活DISRTO 01 看门狗（WDT）定时结束，Reset 输出高电平Reset 只有输入WDIDLE 空闲模式下 WDT 使能标志位WDIDLE 01空闲模式下，WDT 继续计数空闲模式下，WDT 停止计数掉电标志位

15、：掉电标志位（POF）位于特殊寄存器 PCON 的第四位（PCON.4）。上电期间 POF 置“1”。POF 可以软件控制使用与否，但不受复位影响。表 3b AUXR1：辅助寄存器 1AUXR1 地址：A2H 复位值：XXXXXXX0B不可位寻址7654321DPS0-预留扩展用DPS 数据指针选择位DPS 0 选择 DPTR 寄存器 DP0L 和 DP0H1 选择 DPTR 寄存器 DP1L 和 DP1H8存储器结构AT89S52MCS-51 器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K 寻址。程序存储器：如果 EA 引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。对于

16、89S52，如果 EA 接 VCC，程序读写先从内部存储器（地址为 0000H1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000HFFFFH。数据存储器：AT89S52 有 256 字节片内数据存储器。高 128 字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高 128 字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的。当一条指令访问高于 7FH 的地址时，寻址方式决定 CPU 访问高 128 字节 RAM 还是特殊功能寄存器空间。直接寻址方式访问特殊功能寄存器（SFR）。例如，下面的直接寻址指令访问 0A0H（P2 口）存储单元MOV 0A0H , #data使用间接寻址方式访问高 128 字节

17、RAM。例如，下面的间接寻址方式中，R0 内容为0A0H，访问的是地址 0A0H 的寄存器，而不是 P2 口（它的地址也是 0A0H）。MOV R0 , #data堆栈操作也是简介寻址方式。因此，高 128 字节数据 RAM 也可用于堆栈空间。看门狗定时器WDT 是一种需要软件控制的复位方式。WDT 由 13 位计数器和特殊功能寄存器中的看门狗定时器复位存储器（WDTRST）构成。WDT 在默认情况下无法工作；为了激活WDT，户用必须往 WDTRST 寄存器（地址：0A6H）中依次写入 01EH 和 0E1H。当WDT 激活后，晶振工作，WDT 在每个机器周期都会增加。WDT 计时周期依赖于外

18、部时钟频率。除了复位（硬件复位或 WDT 溢出复位），没有办法停止 WDT 工作。当 WDT溢出，它将驱动 RSR 引脚一个高个电平输出。WDT 的使用为了激活 WDT，用户必须向 WDTRST 寄存器（地址为 0A6H 的 SFR）依次写入 0E1H和 0E1H。当 WDT 激活后，用户必须向 WDTRST 写入 01EH 和 0E1H 喂狗来避免 WDT溢出。当计数达到 8191(1FFFH)时，13 位计数器将会溢出，这将会复位器件。晶振正常工作、WDT 激活后，每一个机器周期 WDT 都会增加。为了复位 WDT，用户必须向WDTRST 写入 01EH 和 0E1H（WDTRST 是只读

19、寄存器）。WDT 计数器不能读或写。当 WDT 计数器溢出时，将给 RST 引脚产生一个复位脉冲输出，这个复位脉冲持续 96个晶振周期（TOSC），其中 TOSC=1/FOSC。为了很好地使用 WDT，应该在一定时间内周期性写入那部分代码，以避免 WDT 复位。掉电和空闲方式下的 WDT在掉电模式下，晶振停止工作，这意味这 WDT 也停止了工作。在这种方式下，用户不必喂狗。有两种方式可以离开掉电模式：硬件复位或通过一个激活的外部中断。通过硬件复位退出掉电模式后，用户就应该给 WDT 喂狗，就如同通常 AT89S52 复位一样。通过中断退出掉电模式的情形有很大的不同。中断应持续拉低很长一段时间，

20、使得晶振9AT89S52稳定。当中断拉高后，执行中断服务程序。为了防止 WDT 在中断保持低电平的时候复位器件，WDT 直到中断拉低后才开始工作。这就意味着 WDT 应该在中断服务程序中复位。为了确保在离开掉电模式最初的几个状态 WDT 不被溢出，最好在进入掉电模式前就复位 WDT。在进入待机模式前，特殊寄存器 AUXR 的 WDIDLE 位用来决定 WDT 是否继续计数。默认状态下，在待机模式下，WDIDLE0，WDT 继续计数。为了防止 WDT 在待机模式下复位 AT89S52，用户应该建立一个定时器，定时离开待机模式，喂狗，再重新进入待机模式。UART在 AT89S52 中，UART 的

21、操作与 AT89C51 和 AT89C52 一样。为了获得更深入的关于UART 的信息，可参考 ATMEL 网站（）。从这个主页，选择“ Products ”， 然 后 选 择 “ 8051-Architech Flash Microcontroller ”， 再 选 择 “ ProductOverview”即可。定时器 0 和定时器 1在 AT89S52 中，定时器 0 和定时器 1 的操作与 AT89C51 和 AT89C52 一样。为了获得更深入的关于 UART 的信息，可参考 ATMEL 网站（）。从这个主页，选择“Products”，然后选择“8051-Architech Flash

22、 Microcontroller”，再选择“ProductOverview”即可。定时器 2定时器 2 是一个 16 位定时/计数器，它既可以做定时器，又可以做事件计数器。其工作方式由特殊寄存器 T2CON 中的 C/T2 位选择（如表 2 所示）。定时器 2 有三种工作模式：捕捉方式、自动重载（向下或向上计数）和波特率发生器。如表 3 所示，工作模式由T2CON 中的相关位选择。定时器 2 有 2 个 8 位寄存器：TH2 和 TL2。在定时工作方式中，每个机器周期，TL2 寄存器都会加 1。由于一个机器周期由 12 个晶振周期构成，因此，计数频率就是晶振频率的 1/12。表 3 定时器 2

23、 工作模式RCLK+TCLK001CP/RL201TR21110MODE16 位自动重载16 位捕捉波特率发生器（不用）在计数工作方式下，寄存器在相关外部输入角 T2 发生 1 至 0 的下降沿时增加 1。在这10AT89S52种方式下，每个机器周期的 S5P2 期间采样外部输入。一个机器周期采样到高电平，而下一个周期采样到低电平，计数器将加 1。在检测到跳变的这个周期的 S3P1 期间，新的计数值出现在寄存器中。因为识别 10 的跳变需要 2 个机器周期（24 个晶振周期），所以，最大的计数频率不高于晶振频率的 1/24。为了确保给定的电平在改变前采样到一次，电平应该至少在一个完整的机器周期

24、内保持不变。捕捉方式在捕捉模式下，通过 T2CON 中的 EXEN2 来选择两种方式。如果 EXEN2=0，定时器 2时一个 16 位定时/计数器，溢出时，对 T2CON 的 TF2 标志置位，TF2 引起中断。如果EXEN2=1，定时器 2 做相同的操作。除上述功能外，外部输入 T2EX 引脚（P1.1）1 至0 的下跳变也会使得 TH2 和 TL2 中的值分别捕捉到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。除此之外，T2EX 的跳变会引起 T2CON 中的 EXF2 置位。像 TF2 一样，T2EX 也会引起中断。捕捉模式如图 5 所示。图 5 定时器的捕捉模式自动重载当定时器 2 工作于 1

25、6 位自动重载模式，可对其编程实现向上计数或向下计数。这一功能可以通过特殊寄存器 T2MOD（见表 4）中的 DCEN（向下计数允许位）来实现。通过复位，DCEN 被置为 0，因此，定时器 2 默认为向上计数。DCEN 设置后，定时器 2就可以取决于 T2EX 向上、向下计数。如图 6 所示，DCEN=0 时，定时器 2 自动计数。通过 T2CON 中的 EXEN2 位可以选择两种方式。如果 EXEN2=0，定时器 2 计数，计到 0FFFFH 后置位 TF2 溢出标志。计数溢出也使得定时器寄存器重新从 RCAP2H 和 RCAP2L 中加载 16 位值。定时器工作于捕捉模式，RCAP2H 和

26、 RCAP2L 的值可以由软件预设。如果 EXEN2=1，计数溢出或在外部 T2EX（P1.1）引脚上的 1 到 0 的下跳变都会触发 16 位重载。这个跳变也置位 EXF2中断标志位。如图 6 所示，置位 DCEN，允许定时器 2 向上或向下计数。在这种模式下，T2EX 引脚控制着计数的方向。T2EX 上的一个逻辑 1 使得定时器 2 向上计数。定时器计到 0FFFFH11AT89S52溢出，并置位 TF2。定时器的溢出也使得 RCAP2H 和 RCAP2L 中的 16 位值分别加载到定时器存储器 TH2 和 TL2 中。T2EX 上的一个逻辑 0 使得定时器 2 向下计数。当 TH2 和

27、TL2 分别等于 RCAP2H 和RCAP2L 中的值的时候，计数器下溢。计数器下溢，置位 TF2，并将 0FFFFH 加载到定时器存储器中。定时器 2 上溢或下溢，外部中断标志位 EXF2 被锁死。在这种工作模式下，EXF2 不能触发中断。图 6 定时器 2 重载模式（DCEN=0）表 4 T2MOD-定时器 2 控制寄存器 T2MOD 地址：0C9H 复位值：XXXXXX00B不可位寻址T2OE DCEN符号76功能543210-T2OEDCEN无定义，预留扩展定时器 2 输出允许位置 1 后，定时器 2 可配置成向上/向下计数12图 7 定时器 2 自动重载（DCEN=1）图 8 定时器

28、 2 波特率发生器模式AT89S5213波特率发生器AT89S52通过设置 T2CON（见表 2）中的 TCLK 或 RCLK 可选择定时器 2 作为波特率发生器。如果定时器 2 作为发送或接收波特率发生器，定时器 1 可用作它用，发送和接收的波特率可以不同。如图 8 所示，设置 RCLK 和（或）TCLK 可以使定时器 2 工作于波特率产生模式。波特率产生工作模式与自动重载模式相似，因此，TH2 的翻转使得定时器 2 寄存器重载被软件预置 16 位值的 RCAP2H 和 RCAP2L 中的值。模式 1 和模式 3 的波特率由定时器 2 溢出速率决定，具体如下公式：定时器2溢出率模式 1 和模式 3 波特率16定时器可设置成定时器，也可为计数器。在多数应用情况下，一般配置成定时方式（CP/T2=0）。定时器 2 用于定时器操作与波特率发生器有所不同，它在每一机器周期（1/12 晶振周期）都会增加；然而，作为波特率发生器，它在每一机器状态（1/2 晶振周期）都会增加。波特率计算公式如下：晶振频率模式 1 和模式 3 的波特率32 65536 (H RCAP LRCAP2 , 2 )*原文少半个括号“(”其中，（RCAP2H,RCAP2L）是 RCA